CN1218345A - 数据通信系统及其方法 - Google Patents

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俞恒载
金珍石
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Abstract

一种数据通信系统,包括第一装置、第二装置和一混合通信信道,其中第二装置经由第一和第二通信信道与第一装置相连接,用来向第一装置发送或从第一装置接收信息数据和多个控制信号。该混合通信信道包括第一通信信道和第二通信信道,第一通信信道由第一介质组成用来在第一和第二装置之间传送信息数据,第二通信信道由第二介质组成用来在第一和第二装置之间传送多个控制信号。该第一介质不同于第二介质。在本发明的优选实施例中,第一介质是铜线和第二介质是光纤。

Description

数据通信系统 及其方法
本发明涉及一种通信系统，更具体地说，涉及一种包含多种类型物理信道的数据通信系统和适合于这种系统的通信方法。
考虑到信息服务的改进和扩展，需要一种能够容易以低成本实现的、可靠的、高容量的数据通信网络。为了满足这样的需求，已经提出了诸如通用串行数据总线(USB)和IEEE(美国电气及电子工程师学会)1394的通信方法。然而，这些方法在速度、距离和便利性方面存在着这样或那样的缺点。
那就是说，如果使用了象RS-232C和IEEE 1394那样的铜线电缆接口，很难达到高速通信和当进行高速数据通信时其通信范围也非常短。在只使用光缆的接口的情况下，用于数据处理的协议被复杂化了。更进一步，由于接口要求更强的计算能力和更高的存储容量，因此很难实现这种接口，其成本也会非常昂贵。
本发明的目的是提供一种通过混合串行总线(HSB)来发送和接收数据的数据通信系统，其中在两个通信装置之间的光学接口与电缆接口混合在一起。
本发明的另一个目的是提供一种通过混合串行总线(HSB)来发送和接收数据的数据通信方法，其中在两个通信装置之间的光学接口与电缆接口混合在一起。
为了达到上述的一个目的，提供一种数据通信系统，包括：第一装置、第二装置和一个混合通信信道，该第二装置通过第一和第二通信信道与第一装置相连接，用于将信息数据和多个控制信号发送到第一装置中或从第一装置中接收信息数据和多个控制信号。混合通信信道包括第一通信信道和第二通信信道，该第一通信信道由第一介质组成，用来传输第一和第二装置之间的信息数据；第二通信信道由第二介质组成，用来在第一和第二装置之间传输多个控制信号。第一介质不同于第二介质。
为了达到上述的另一个目的提供一种数据通信系统中的数据通信方法，该系统包括空间上相互分开又保持相互通信的第一装置和第二装置。该方法包括如下步骤：通过由第一介质组成的第一通信信道将数据发送通知信号从第一装置传送到第二装置中；通过第一通信信道将准备就诸信号从第二装置传输到第一装置中；通过由第二介质组成的第二通信信道将信息数据从第一装置传输到第二装置中；和通过第二通信信道将完成信号从第二装置传输到第一装置中。
根据本发明，一种由光学接口与电缆接口混合而成的混合串行总线被用于数据通信之中。因此，有可能弥补只使用一种类型接口所带来的缺陷。此外，有可能在可以低成本可靠地实现的简单电路中完成高速通信。
通过结合下面的附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点显得更加明显。
图1是根据本发明的数据通信系统的方块图；
图2显示了在图1中所示的混合串行总线电缆；
图3是图1所示的系统的详细方块图；和
图4是根据本发明的数据通信方法的流程图。
参考图1，根据本发明的数据通信系统包括第一装置100，第二装置120和连接在第一装置和第二装置120之间的用来进行第一装置100和第二装置130之间数据通信的混合串行总线(HSB)电缆140。第一装置100包括用来进行和控制进行通信的数据的发送和接收的HSB控制器110。第二装置120包括用来进行和控制进行通信的数据的发送和接收的第二HSB控制器130。
图2显示了在图1中所示的HSB电缆。
图2中的HSB电缆包括用于在数据通信期间发送和接收进行通信的数据的光缆141和用于在数据通信期间在第一装置110和第二装置130之间传送控制信号的铜线电缆142。
图3详细地显示了图1的系统。
第一装置110包括：用来存储待发送数据的第一发送移位寄存器111、用来发送存储在第一发送移位寄存器111中的数据的第一光学发送单元112、用来接收通过光缆141从第二装置120发送的数据的第一光学接收单元113、用来存储经由第一光学接收单元113接收的数据的第一接收移位寄存器114、用来控制经由第一光学发送单元112的数据发送和经由第一光学接收单元113的数据接收的第一控制单元115、和用来对第一装置100的各个部分供电的第一电源单元116。
第二装置130包括：用来接收通过光缆141从第一装置110传输来的数据的第二光学接收单元131、用来存储经由第二光学接收单元132接收到的数据的第二接收移位寄存器132、用来存储待发送的数据的第二发送移位寄存器133、用来发送存储在第二发送移位寄存器133中的数据的第二光学发送单元134、用来控制经由第二光学接收单元131的数据接收和经由第二光学发送单元134的数据发送的第二控制单元135、和用来对第二装置130的各个部分供电的第二电源单元130。
第一光学发送单元112和第二光学接收单元131由光缆141连接在一起。第一光学接收单元113和第二光学发送单元134也由光缆141连接在一起。第一控制单元115和第二控制单元135由铜线电缆142连接在一起。同时，作为选项，第一电源单元116和第二电源单元136可以由铜线电缆142连接在一起。
现在详细描述图1至图3的通信系统工作过程。
HSB电缆140是用来在第一装置100和第二装置130之间进行数据通信的通信信道。如图2所示，HSB电缆140包括一条光缆141和一条铜线电缆142，它们各自完成不同的功能。光缆141用于在第一装置100和第二装置130之间传送数据。铜线电缆142用于在两装置之间发送数据通信控制信号和在两装置之间共享一个电源。由于HSB电缆140是由如上面所述的光缆141和铜线电缆142那样的不同信道组成，因此，有可能弥补只有一种类型的电缆进行通信所带来的缺陷。
第一HSB控制器110和第二HSB控制器130控制两装置之间的数据传输和第一装置100和第二装置130的其它操作。第一发送移位寄存器111存储将从第一装置100发送到第二装置130的数据。第一光学发送单元112通过光缆141发送存储在第一发送移位寄存器111中的数据。第二光学接收单元131接收通过光缆141发送的数据。第二接收移位寄存器132存储由第二光学接收单元131接收到的数据。第二发送移位寄存器133存储将从第二装置130发送到第一装置110的数据。第二光学发送单元134通过光缆141发送存储在第二发送移位寄存器133中的数据。第一光学接收单元113接收通过光缆141发送的数据。第一接收移位寄存器114存储由第一光学接收单元113接收到的数据。
在本发明的另外的实施例中，光缆141可以根据数据传输率和两装置间的距离由其它类型的通信缆来取代。例如，当数据传输率很高时，光缆141可以由单根的光纤来代替。当数据传输率中等时，光缆141可以由树脂纤维来代替。当数据发送率较低和两装置之间的距离较短时，光缆141可以由利用红外线波进行通信的红外线数据连接器(IRDA)来代替。
第一控制单元115与第二控制单元135之间相互通信以便控制两装置之间的数据传输。第一控制单元115和第二控制单元135由铜线电缆142相互连接在一起。第一控制单元115和第二控制单元135确定第一光学发送单元112是否能够将数据发送到第二光学接收单元131中，第一光学发送单元112是否具有将数据发送到第二光学接收单元131中的特性，第二光学接收单元131是否已经完成了数据的接收，以及相反的工作过程。
第一电源单元116和第二电源单元135分别将电能供应给第一装置100和第二装置130。第一电源单元116和第二电源单元135由铜线电缆142相互连接在一起。因此，当第一装置100和第二装置130之一没有电源时，电源通过铜线电缆142由两装置共享。当第一装置100和第二装置130均有电源时，连接第一电源单元116和第二电源单元135的铜线电缆不起作用。
图4是根据本发明的数据通信方法的流程图。作为数据通信的一个实例，图4显示了从第一装置110到第二装置130的数据发送。但是，当第二装置130将数据发送给第一装置110时，进行相同的工作过程。
第一装置100通过经铜线电缆142发送一个数据发送通知信号通知第二装置130要进行数据发送(步骤400)。响应于来自第二装置130的请求信号或者根据第一控制器115的需要，该发送通知信号被送到第二装置130中。
接收到发送通知信号的第二装置130确定它是否准备好接收数据(步骤410)。当第二装置130准备好接收数据时，第二控制单元135通过铜线电缆142将表示第二装置130已准备好接收数据的准备就绪信号发送给第一控制单元115(步骤420)。
如果在步骤430中第一装置100并未接收到准备就绪信号，第一装置100对第二装置130重复传送发送通知信号。
当在步骤430中第一装置100接收到准备就绪信号时，第一装置100将数据发送给第二装置130(步骤430)。这里，第一光学传输单元112通过光缆141将数据发送给第二光学接收单元131。
第二装置130确定是否完全接收来自第一装置110的数据(步骤440)。当第二装置130还没有完成数据接收时，第一装置100将数据发送给第二装置130。第一装置100在传输数据的最后发送一个数据结束信号。因此，第二装置接收到这个信号并确定已经完成对第一装置100的数据接收。当第二装置130已经完成数据接收时，第二装置130将一个完成信号输出给第一装置100。这里，完成信号通过铜线电缆142发送给第一控制单元115。

Claims (7)

1．一种数据通信系统，包括：
第一装置；
第二装置，其通过第一和第二通信信道与所述第一装置相连接，用来对所述第一装置发送或从所述第一装置接收信息数据和多个控制信号；和
混合通信信道，包括：
所述第一通信信道，其由第一介质组成，用来在所述第一和第二装置之间传送信息数据；和
所述第二通信信道，其由一第二介质组成，用来在所述第一和第二装置之间传送所述多个控制信号，
其中所述第一介质不同于所述第二介质。
2．如权利要求1所述的系统，其中所述第一介质是铜线，所述第二介质是光纤。
3．如权利要求1所述的系统，其中所述第一装置包括：
用来经由所述第一通信信道发送信息数据给所述第二装置的第一光学发送单元；
用来接收所述第二装置经由所述第一通信信道发送的信息数据的第一光学接收单元；和
用来控制所述第一光学发送单元和所述第一光学接收单元和经由所述第二通信信道向所述第二装置发送或从其接收控制信号的第一控制器，和
其中所述第二装置包括：
用来经由所述第一通信信道发送信息数据给所述第一装置的第二光学发送单元；
用来接收所述第一装置经由所述第一通信信道发送的信息数据的第二光学接收单元；和
用来控制所述第二光学发送单元和所述第二光学接收单元和经由所述第二通信信道向所述第一控制器发送或从所述第一控制器接收控制信号的第二控制器。
4．如权利要求1所述的系统，其中所述第一介质是树脂纤维。
5．如权利要求1所述的装置，其中所述第一介质是红外线数据连接器。
6．在包括空间上相互分开并保持相互通信的第一装置和第二装置的数据通信系统中，一种数据通信方法，包括下列步骤：
通过由第一介质组成的第一通信信道将数据发送通知信号从所述第一装置传送到所述第二装置中；
通过所述第一通信信道将准备就绪信号从所述第二装置传送到所述第一装置中；
通过由第二介质组成的第二通信信道将信息数据从所述第一装置传输到所述第二装置中；和
通过所述第二通信信道将完成信号从所述第二装置传输到所述第一装置中。
7．如权利要求6所述的方法，其中第一介质是铜线和第二介质是光纤。
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